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2020年是極不平凡的一年，在混亂之中，盡管全球GDP下降，但電動(dòng)汽車(EV)和電池領(lǐng)域仍有大量活動(dòng)。

有報(bào)道稱，特斯拉(Tesla)將在于中國(guó)制造的Model 3中使用磷酸鐵鋰(LFP)技術(shù)(來(lái)自中國(guó)電池生產(chǎn)商CATL)。盡管特斯拉尚未確認(rèn)，但從純粹的成本角度來(lái)看，在鎳錳鈷(NMC)上使用LFP是有意義的。

在中國(guó)，CATL的LFP陰極活性材料(CAM)的價(jià)格(每千瓦時(shí))比NMC811價(jià)格便宜43%?？紤]到陰極是迄今為止電池中最昂貴的組件，這種活性材料成本的差異或?qū)﹄妱?dòng)汽車的電池最終成本產(chǎn)生重要影響。

LFP和NMC的成本與能量密度

盡管成本存在上升空間，但LFP的顯著缺點(diǎn)是能量密度，其僅為MNC811的65%~70%(取決于包裝)。這意味著，若需實(shí)現(xiàn)相同的行駛里程，EV電池的物理尺寸將增大三分之一，這對(duì)于空間有限的車輛來(lái)說(shuō)是一個(gè)問(wèn)題。使用LFP供電的Model 3，使用與當(dāng)前版本相同的電池空間，應(yīng)具有NCA范圍的66%左右。

當(dāng)然，如果特斯拉使用LFP，其動(dòng)機(jī)是降低成本，因此電動(dòng)汽車對(duì)更多人來(lái)說(shuō)可以負(fù)擔(dān)得起。此外，中國(guó)新電動(dòng)車的補(bǔ)貼僅適用于價(jià)格在30萬(wàn)元以下的汽車。為了符合條件，Model 3的價(jià)格必須下降2019年價(jià)格的20%~25%。

在中國(guó)，政府補(bǔ)貼還要求電池組(而非電池)級(jí)別的最低能量密度為140Wh/kg。在傳統(tǒng)的電池組設(shè)計(jì)中，使用LFP不能達(dá)到140Wh/kg的水平，因此必須重新設(shè)計(jì)以優(yōu)化空間和重量。

電池到包裝技術(shù)

CATL和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手比亞迪都宣布了新的LFP包裝設(shè)計(jì)，其效率大大提高，均已超過(guò)140Wh/kg。新設(shè)計(jì)被稱為電池到包裝(CTP)技術(shù)。盡管存在設(shè)計(jì)差異，但這兩家公司本質(zhì)上都使用非常大的棱柱形電池，這可以實(shí)現(xiàn)更有效的電池包裝和冷卻系統(tǒng)、更少的連接和更簡(jiǎn)單的電池管理系統(tǒng)。

與目前在中國(guó)以外的所有Tesla汽車中使用的Panasonic NCA圓柱形電池相比，新的CTP設(shè)計(jì)將連接和電路的數(shù)量減少了200倍，從而使電池便宜得多。LFP和CTP的使用應(yīng)轉(zhuǎn)化為一種可以勾選中國(guó)市場(chǎng)所有條條框框的工具。

國(guó)外也在尋求使用大型棱柱形電池的包裝設(shè)計(jì)。通用汽車和LG Chem的關(guān)系導(dǎo)致Ultium電池生產(chǎn)，該電池計(jì)劃于今年秋天投放市場(chǎng)，到2022年所有使用該平臺(tái)的通用電氣電動(dòng)汽車都將使用。

相反，他們將使用含89%鎳的新型LG Chem NMCA化學(xué)物質(zhì)，所得電池組的能量密度應(yīng)大于200Wh/kg。

當(dāng)然，這比LFP貴，使用NMCA和Ultium技術(shù)，通用汽車希望使用鋰離子電池實(shí)現(xiàn)最大的續(xù)航里程，并且考慮到包裝的高能量密度(性能)，具有成本效益。

大眾汽車也開始使用他們所謂的模塊化電驅(qū)動(dòng)矩陣(MEB)，類似于CTP和Ultium，實(shí)現(xiàn)大型棱柱形電池的高利用率和低成本架構(gòu)。

LFP在電動(dòng)汽車中的使用率主要由于其低成本而增加，但問(wèn)題是在什么程度上?

首選技術(shù)

顯然，LFP技術(shù)將在中國(guó)乃至其他以成本為驅(qū)動(dòng)因素的亞洲國(guó)家普及。另外，預(yù)計(jì)在成本最為重要且將使用LFP的這些地區(qū)，小型兩輪和三輪車的數(shù)量將強(qiáng)勁增長(zhǎng)。此外，LFP正在通過(guò)大眾運(yùn)輸卡車進(jìn)入巴西。

同時(shí)，對(duì)大型高性能汽車的需求將保持強(qiáng)勁增長(zhǎng)。CAT、SK Innovations、LG Chem等將為亞洲、歐洲和北美的電動(dòng)汽車提供高鎳電池。NMCA、NMC811和其他高鎳化學(xué)品將是性能的選擇，并且隨著鈷含量的降低，它們還將成為含鎳鋰離子成本最低的產(chǎn)品。

外 表

對(duì)未來(lái)的期望是兩種主要技術(shù)——低成本LFP和高性能(高鎳)NMC。BNEF、Roskill和其他分析師對(duì)此兩種技術(shù)的市場(chǎng)份額沒(méi)有完全達(dá)成共識(shí)。到2030年，LFP電池在電動(dòng)汽車中的預(yù)測(cè)百分比范圍為15%到40%。

目前，尚不清楚成本與性能的關(guān)系將在哪里結(jié)束，以及如何將其轉(zhuǎn)化為EV電池技術(shù)。但是，在可預(yù)見的將來(lái)，在中國(guó)生產(chǎn)的新型電動(dòng)汽車中，只有四分之一是LFP，而NMC/NCA的這一比例為76%。

原標(biāo)題：電池之戰(zhàn)：成本與性能